TechnoScoop – Techniek voor de A-stroom, van Uitgeverij VAN IN

MAKE SOME NOISE

1

2

3

Ontdek deze opties via het onlinelesmateriaal.

2

MAKE SOME NOISE WOW!

BEHOEFTE/PROBLEEM Muziek beluisteren is een beleving op zich en kan heel wat emoties losmaken: de haartjes op je armen kunnen rechtop gaan staan, je kunt spontaan beginnen te dansen of het kan zijn dat je een traantje moet wegpinken.

Onderzoek heeft aangetoond dat onze hersenen veel sterker beïnvloed worden door muziek dan we tot nu toe dachten.

Mensen reageren onder andere motorisch op muziek. Zo kun je het bijna niet laten om mee te tikken, te dansen of om de maat aan te geven als er een leuk nummer speelt.

1

Als iemand een instrument bespeelt of uit volle borst zingt, kun je dat rechtstreeks beluisteren, maar de meeste muziek horen we door luidsprekers. Om luidsprekers te laten werken, maken we gebruik van energie. a Welke energiebron hebben we nodig om luidsprekers te laten werken? b Neem een luidspreker en verbind hem met de polen van een 4,5 V-batterij.

Wat gebeurt er? Hoe kun je dat verklaren?

2 Ook elektriciteit is heel belangrijk in ons leven. We kunnen ons een leven zonder elektriciteit niet meer inbeelden. En toch kan het gebeuren dat plots de elektriciteit uitvalt.

Noem een vijftal problemen waar je dan onmiddellijk mee te maken krijgt.

3 Vaak beluister je muziek via je smartphone. Ook je smartphone beschikt over een batterij die elektrische energie levert om je muziek te kunnen horen.

Een leerling neemt zijn of haar smartphone en zet een favoriet liedje op. Het geluidsvolume wordt maximaal gezet.

De overige leerlingen zijn eerst stil en beginnen daarna te praten terwijl het liedje verder speelt. a Kun je het liedje goed beluisteren als iedereen stil is? b Is het geluidsvolume voldoende als iedereen praat? c

Zijn de klanken vervormd?

Behoefte/Probleem MAKE SOME NOISE

3

4 Omdat de geluidssterkte en de klank van je smartphone eerder beperkt zijn, kun je hem aansluiten op een ander apparaat.

Je leerkracht toont een aantal apparaten die het geluid van je smartphone kunnen verbeteren.

Geef per apparaat één voordeel en één nadeel, en kijk ook hoe het geluidssignaal getransporteerd wordt van je smartphone naar het apparaat. apparaat Oortjes

Draagbare luidspreker

Draadloze en draagbare luidspreker

voordeel

transport geluidssignaal

nadeel

De luidspreker van je smartphone is niet overal even goed te horen en de klank is niet altijd zuiver.

Er zijn apparaten die je aan jouw smartphone kunt koppelen om het geluid te verbeteren.

De werking van zo’n apparaat kennen we eigenlijk niet. Ook weten we niet uit welke onderdelen dat apparaat bestaat.

Hoe kunnen we dat achterhalen?

4

MAKE SOME NOISE Behoefte/Probleem

ONTWERPEN/ MOGELIJKE OPLOSSINGEN Vooraleer je kunt starten met het maken van een luidspreker, moet je een aantal basisbegrippen van geluid en elektriciteit leren kennen en onderzoeken.

ONDERZOEK 1 Wat kunnen de gevolgen zijn van langdurig luisteren naar (harde) muziek?

WAT IS JE HYPOTHESE?

1

‘Harde’ muziek heeft een grote geluidssterkte. Geluidssterkte is een grootheid die we kunnen meten.

In welke eenheid drukken we geluidssterkte uit?

2 Neem een decibelmeter of gebruik je smartphone en download een app om de geluidssterkte te meten (bv. geluidsmeter, decibelmeter …). a Meet de geluidssterkte in het klaslokaal op het moment dat niemand praat.

dB b Meet de geluidssterkte wanneer enkel de leerkracht praat.

dB c

Meet de geluidssterkte wanneer een aantal leerlingen rustig praten.

dB d Meet de geluidssterkte wanneer heel de klas luid praat.

dB 3 De figuur hieronder toont de geluidssterkte van enkele geluiden waarmee je dagelijks geconfronteerd wordt.

ruisende bladeren ademen

ijskast

fluisteren

normaal gesprek zachte regen

stadsverkeer

truck

helikopter

haardroger

trombone

sirene

vuurwerk

straaljager

Met welk voorbeeld komt de geluidssterkte van situatie d uit vraag 2 overeen?

Ontwerpen/Mogelijke oplossingen MAKE SOME NOISE

5

Goed om weten Geluid vanaf 80 decibel kan al schadelijk zijn. Geluiden van 120 decibel of meer kunnen je gehoor direct beschadigen. Hoe schadelijk geluiden tussen 80 en 120 decibel zijn, hangt af van hoe vaak en hoelang je ernaar luistert.

4 Bekijk grafiek 1 en beantwoord de volgende vragen. a Hoelang mag je muziek beluisteren met een geluidssterkte van 83 dB?

b Hoelang mag je luisteren als er een geluidssterkte is van 86 dB?

c

Muziek beluisteren met een geluidssterkte van 92,5 dB houdt altijd gevaren in. Hoelang zou je mogen luisteren?

5 Eén mogelijke soort van gehoorschade is tinnitus. a Weet jij wat tinnitus is? Zoek het online op.

b Bekijk in het onlinelesmateriaal het fragment in verband met tinnitus.

Wat is de goede raad die op het einde van het fragment wordt meegegeven?

c

Test jouw risico op gehoorschade via het onlinelesmateriaal. Wat is momenteel voor jou de kans op gehoorschade? %

d Zoek nu de nodige informatie op de website van Ine.be via het onlinelesmateriaal. Geef drie tips om het risico op gehoorschade tijdens het luisteren van muziek te beperken.

6 Hoe kun je een luidspreker zo maken dat je het risico op gehoorschade kunt beperken?

6

MAKE SOME NOISE Ontwerpen/Mogelijke oplossingen

ONDERZOEK 2 Je maakt een elektrische stroomkring waarbij je geluid kunt produceren.

Welke materialen heb je hiervoor nodig en hoe verbind je ze met elkaar?

1

Je krijgt van je leerkracht verschillende materialen om een stroomkring te maken waarbij je geluid kunt horen via een zoemer. a Welke materialen heb je nodig om de stroomkring te maken? Kies uit de tabel hieronder. nodig voor je stroomkring?

materiaal batterij

lamp

motor

draad/elektrische geleider

krokodillenklem

weerstand

schakelaar

zoemer

kroonsteentje

Tip Een elektrische geleider bestaat altijd uit een mantel (gekleurde buitenkant) en een koperen binnenkant.

b Bekijk de ontdekplaat bij het onlinelesmateriaal. Welke gereedschappen heb je nodig om deze stroomkring te realiseren?

2 Maak de stroomkring. a Werkt de zoemer? b Zet de schakelaar aan. Werkt de zoemer nu? c

Met welke component kun je de stroomkring op een veilige manier openen en sluiten?

d Welke component zorgt voor de elektrische stroom?

Tip De stroomkring moet volledig gesloten zijn opdat de zoemer zou werken.

Indien de zoemer niet werkt, moet je de fout opsporen.

Op welke plaats kan de stroomkring onderbroken zijn waardoor de zoemer niet werkt?

e Welke component vervoert de elektrische stroom? f Waar wordt de elektrische stroom verbruikt? g Wat is de geluidssterkte van de zoemer? dB h Met welke energieomzetting heb je te maken?

Ontwerpen/Mogelijke oplossingen MAKE SOME NOISE

7

3 Maak hieronder een schets van je stroomkring.

a Is deze schets voor iedereen van de klas even duidelijk? Waarom (niet)?

b Tegenwoordig ben je als eigenaar van een huis verplicht om een tekening te hebben van de elektrische huisinstallatie. Stel dat een elektricien hiervan een schets moet maken, zoals jij bij de eenvoudige stroomkring hebt getekend. De schets zal zeker niet voor iedereen leesbaar zijn. Hoe kun je dat oplossen?

4 Bekijk de volgende symbolen die worden gebruikt om een stroomkring schematisch te tekenen. onderdeel stroomkring

symbool

batterij draad/geleider schakelaar zoemer lamp led

8

MAKE SOME NOISE  Ontwerpen/Mogelijke oplossingen

Tip De geleiders worden steeds met een lat getekend. We werken altijd met rechte hoeken.

a Teken hieronder het schema van je stroomkring met de symbolen. b Teken daarnaast opnieuw het schema, maar vervang de zoemer door een lamp.

5 Welk onderdeel moet een luidspreker hebben om de stroomkring op een veilige manier te openen of te sluiten?

Onderzoek 3 Hoe kunnen we zoemers met elkaar schakelen?

1

Er zijn twee manieren om twee zoemers met elkaar te schakelen. a b c

Teken hieronder (in potlood) het schema van de beide stroomkringen.

Omcirkel de juiste benaming onder de beide stroomkringen.

Maak de serie- en parallelschakeling met het materiaal dat je van je leerkracht gekregen hebt. stroomkring 1

stroomkring 2

serieschakeling / parallelschakeling

serieschakeling / parallelschakeling

Ontwerpen/Mogelijke oplossingen   MAKE SOME NOISE

9

2 Vergelijk de geluidssterkte in beide stroomkringen. a Hoe groot is de geluidssterkte in stroomkring 1? dB b Hoe groot is de geluidssterkte in stroomkring 2? dB c

Wat is het verschil in geluidssterkte tussen beide stroomkringen?

3 Koppel in beide stroomkringen één zoemer los. a

Wat gebeurt er met de andere zoemer in de serieschakeling?

b

Wat gebeurt er met de andere zoemer in de parallelschakeling?

4 Wat kun je besluiten nu je zowel een serie- als een parallelschakeling hebt onderzocht?

5 Welke soort schakeling komt in het dagelijks leven (en dus ook in een luidspreker) het meeste voor? Waarom?

10

MAKE SOME NOISE Ontwerpen/Mogelijke oplossingen

Onderzoek 4 Welke materialen geleiden de elektrische stroom?

WAT IS JE HYPOTHESE?

1

Maak de stroomkring zoals op de foto hieronder. We gaan onderzoeken welke materialen de elektrische stroom geleiden. a Plaats het materiaal tussen de krokodillenklemmen.

Als de zoemer zoemt, is de stroomkring gesloten en geleidt het materiaal de elektrische stroom. b Noteer je resultaten in de tabel hieronder. materiaal

c

werking zoemer

hout

staal

glas

plastiek

koper

rubber

aluminium

ring/oorbel/ketting

Welke materialen geleiden de elektriciteit goed?

d Bieden goede geleiders veel of weinig weerstand aan elektrische stroom?

2 Sommige stoffen geleiden de elektrische stroom zeer goed.

We noemen ze geleiders. Andere stoffen geleiden de elektrische stroom minder goed. We noemen ze slechte geleiders of isolatoren. a Uit welk materiaal zijn de handschoenen en laarzen gemaakt van mensen die elektrische defecten herstellen? Waarom?

b

Een elektricien maakt vaak gebruik van schroevendraaiers. Welke van de twee bovenstaande schroevendraaiers zou jij hem/haar aanraden en waarom?

Ontwerpen/Mogelijke oplossingen   MAKE SOME NOISE

11

Onderzoek 5 Wat zijn de gevaren van elektriciteit?

WAT IS JE HYPOTHESE?

Bekijk de video over de gevaren van elektriciteit bij het onlinelesmateriaal.

Zoek de nodige informatie over de gevaren van elektriciteit op de website van Engie Electrabel via het onlinelesmateriaal. a Welke zijn de vijf grootste gevaren van elektriciteit?

b Wat is het verschil tussen elektrisering en elektrocutie?

c

Wat kan kortsluiting veroorzaken waardoor werknemers die aan elektrische installaties werken zich kunnen verbranden?

d Hoeveel procent van alle bedrijfsbranden in ons land wordt veroorzaakt door een elektrisch defect?

e Wat is een mogelijk gevaar bij een luidspreker?

12

MAKE SOME NOISE  Ontwerpen/Mogelijke oplossingen

Onderzoek 6 Welke elektrische grootheden (en eenheden) worden vaak gebruikt?

1

Lees de onderstaande omschrijvingen aandachtig vooraleer je aan de opdrachten begint.

Spanning is de oorzaak van de elektrische stroom. Ze wordt geleverd door een spanningsbron.

Stroomsterkte is een maat voor de hoeveelheid elektriciteit die er door een geleider stroomt.

Weerstand geeft aan hoe sterk de stroomdoorgang gehinderd wordt.

Vermogen heeft te maken met de hoeveelheid energie die door een elektrisch toestel wordt opgenomen of afgegeven.

2 Bekijk het kenplaatje van enkele elektrische toestellen in het technieklokaal. a Noteer de grootheden (en eenheden) die op het kenplaatje staan. welk toestel?

grootheid/eenheid

b

Welke grootheden komen steeds terug?

c

Welke grootheid en eenheid moet zeker op het kenplaatje van een luidspreker vermeld worden?

3 Vul de onderstaande tabel in. grootheid

symbool

eenheid

symbool

spanning

stroomsterkte

vermogen

weerstand

Ontwerpen/Mogelijke oplossingen   MAKE SOME NOISE

13

ONDERZOEK 7 Welke elektronica-onderdelen heb je nodig om je luidspreker te maken?

1

Je bent bijna klaar om aan de slag te gaan, maar je moet nog weten welke elektronicaonderdelen je nodig hebt in de stroomkring om de luidspreker te laten werken. a Weerstand: Deze component moet ervoor zorgen dat de doorgang van de elektrische stroom bemoeilijkt wordt, zodat de stroomsterkte geregeld kan worden.

b Condensator: Die kan een elektrische stroom opslaan en daarna opnieuw vrijgeven. c

Diode: Dit onderdeel laat de elektrische stroom slechts in één zin door de stroomkring vloeien.

d Printplaat: Dit is een plaat waarop de elektronische componenten gemonteerd kunnen worden. Normaal zou je deze componenten met elkaar verbinden door middel van draadjes. Op een printplaat zijn deze draadjes vervangen door sporen van koper die in de printplaat zijn gefreesd. e Potentiometer: De weerstanden die we tot nu toe bespraken, hebben een vaste waarde. Soms is het echter nodig om de waarde van een weerstand te veranderen, bijvoorbeeld om het geluidsvolume van de radio te regelen. Daarvoor gebruiken we een potentiometer. Dat is een regelbare weerstand waarmee we de grootte van de stroomsterkte kunnen aanpassen. f

IC (Integrated Circuit): Dit is een elektronische schakeling waarbij de combinatie van alle elektronische componenten gefabriceerd is op een plakje silicium. Dit noemen we ook wel een chip. Die chip wordt op een printplaat bevestigd.

2 Met welk gereedschap bevestig je de elektronica-onderdelen op de printplaat?

3 Ga naar het onlinelesmateriaal en bekijk in de ontdekplaat hoe je hier correct en veilig mee werkt.

14

MAKE SOME NOISE Ontwerpen/Mogelijke oplossingen

MAG HET IETS MEER ZIJN? ONDERZOEK 8 Wat doen we met oude elektronicatoestellen?

Bekijk in het onlinelesmateriaal de reportage van Hernieuwbare wereld en beantwoord daarna de vragen. a Wat doen bepaalde fabrikanten om te vermijden dat je zelf elektronicatoestellen zou herstellen?

b Wat moeten we doen met het afval afkomstig van elektronicatoestellen?

c

Welke kostbare grondstof kunnen we uit oude gsm’s recycleren?

d Hoeveel kilo van die kostbare grondstof zit er in de afvalberg van 2 000 ton die getoond wordt in de reportage?

e Welke andere metalen kunnen ze nog uit het afval recycleren?

Mag het iets meer zijn?

Onderzoek 9 Wat is geluid?

1

Trillingen kunnen geluid produceren dat je met je oren kunt waarnemen. Die trillingen hebben een welbepaalde frequentie die uitgedrukt wordt in hertz (Hz). Lees de extra informatie hieronder alvorens aan de slag te gaan.

Goed om weten Het menselijk oor kan niet alle geluid waarnemen. De frequentie van de trillingen moet tussen bepaalde grenzen liggen: 20 Hz is de ondergrens en 20 kHz is de bovengrens van het menselijk gehoor.

Een persoon jonger dan 20 jaar hoort alle frequenties van 20 Hz tot 20 kHz. De bovengrens daalt met de leeftijd: als 50-jarige zul je nog slechts horen tot (gemiddeld) 15 kHz. Vrouwen blijven op hogere leeftijd echter gemiddeld gezien beter horen dan mannen.

Een luidspreker is een systeem dat elektrische energie omzet in geluid.

De ideale luidspreker zet dit elektrische signaal om in geluid zonder vervorming.

Hij is meestal omgeven door een klankkast.

Dat is een behuizing die ervoor zorgt dat het geluid zonder vervormingen versterkt wordt.

Ontwerpen/Mogelijke oplossingen MAKE SOME NOISE

15

2 Ontwerp zelf een klankkast a Neem één van de volgende materialen en bouw hiermee een klankkast: een doos chips, een conservenblik, een schoendoos, een papieren trechter of een ijsdoos.

b Zoek de plaats waar het geluid uit je smartphone komt. Dat deel van je smartphone moet juist in de klankkast geplaatst worden. Dit doe je door aan één zijde van het materiaal een opening te maken waar de smartphone in past. c Aan de tegenovergestelde zijde moet je nu een opening maken waar het geluid naar buiten kan komen.

Begin eerst met een kleine opening. Nadien kun je ze groter maken. d Zorg ervoor dat er geen losse materialen aan of in de klankkast zitten, dat kan voor storende trillingen zorgen die het geluid vervormen. Maak de opening zo centraal mogelijk in de klankkast.

3 Meet de geluidssterkte bij de verschillende materialen en de verschillende openingen. a Bij welk materiaal heb je de grootste geluidssterkte? b Bij welke grootte van opening heb je de grootste geluidssterkte? c Is er een verschil in geluidssterkte bij een grote en een kleine klankkast?

d Bij welk materiaal heb je de zuiverste klank (geen ruis of vervormingen)?

e Bij welke grootte van opening heb je de zuiverste klank (geen ruis of vervormingen)?

f

Aan welke criteria moet de klankkast van een luidspreker voldoen om een voldoende luide en zuivere klank te hebben?

16

MAKE SOME NOISE Ontwerpen/Mogelijke oplossingen

MAKEN – IN GEBRUIK NEMEN/TESTEN – EVALUEREN/BIJSTUREN Na al onze onderzoeksopdrachten zijn we heel wat meer te weten gekomen over elektriciteit en geluid.

Formuleer hieronder opnieuw de probleemstelling (zie p. 4).

MAKEN 1

Kijk even terug naar de onderzoeksopdrachten.

Som in de eerste kolom van de tabel de criteria op waaraan je luidspreker moet voldoen. criteria

ja/nee

mogelijke oplossing

Maken – In gebruik nemen/Testen – Evalueren/Bijsturen MAKE SOME NOISE

17

2 Welke materialen heb je nodig om je luidspreker te maken?

3 Bekijk de ontdekplaat bij het onlinelesmateriaal. Welke gereedschappen heb je nodig om je luidspreker te maken?

4 Volg de stappenplannen bij het onlinelesmateriaal.

Voer elke stap grondig uit en sla zeker geen stap over.

Tip Hou rekening met de opmerkingen over veiligheid en ergonomie. Sommige stappen moet je laten controleren door je leerkracht.

Deze stappen zijn gelinkt aan de evaluatiefiche die je krijgt van je leerkracht.

Bovendien worden sociale vaardigheden en vakattitudes geëvalueerd gedurende het volledige proces.

Je vindt ze ook terug op de evaluatiefiche.

In gebruik nemen/Testen 1

Sluit de luidspreker aan op je smartphone en speel muziek af.

Werkt de luidspreker?

2 Duid in de tweede kolom van de tabel op de voorgaande pagina aan of je luidspreker voldoet aan de vooropgestelde criteria.

Als je antwoord ‘nee’ is, stel je dan de vraag wat je moet doen om het op te lossen en noteer de oplossing in de derde kolom.

Eventueel kan een medeleerling of je leerkracht je daarbij helpen.

3 Neem je evaluatiefiche en evalueer jezelf bij het laatste onderdeel bij vaardigheden.

Laat dit nadien controleren door je leerkracht.

EVALUEREN/BIJSTUREN 1

Wat vond je medeleerling van jouw luidspreker en je werkmethode gedurende het ganse proces?

2 Vond je dit een leuke opdracht? Waarom (niet)?

3 Waar moet je de volgende keer beter op letten tijdens het realiseren van werkstukken?

4 Wat zou je als tip geven aan de leerlingen die dit volgend jaar moeten maken?

5 Vul de evaluatiefiche verder aan.

18

MAKE SOME NOISE Maken – In gebruik nemen/Testen – Evalueren/Bijsturen